metales

1. TRATAMIENTOS TERMICOS A LOS ACEROS
(INFORME DE LA PRÁCTICA)
DIANA ROCIO ACERO BAEZ 201120671
JORGE LUIS MALAVER JIMENEZ 201111461
CHRISTIAN YESID SUAREZ HERNANDEZ 201111421
DIEGO LORENZO LOPEZ SADOVAL 201110429
INFORME PRESENTADO A: ING. LUIS ANTONIO SANDOVAL ALVAREZ
EN LA MATERIA METALES Y TRATAMIENTOS TERMICOS
UNIVERSIDA PEDAGÓGICA Y TECNOLÓGICA DE COLOMBIA
SECCION DUITAMA
2013

2. TRATAMIENTOS TERMICOS A LOS ACEROS
(INFORME DE LA PRÁCTICA)
DIANA ROCIO ACERO BAEZ 201120671
JORGE LUIS MALAVER JIMENEZ 201111461
CHRISTIAN YESID SUAREZ HERNANDEZ 201111421
DIEGO LORENZO LOPEZ SADOVAL 201110429
UNIVERSIDA PEDAGÓGICA Y TECNOLÓGICA DE COLOMBIA
SECCION DUITAMA
2013

3. INTRODUCCIÓN
En el proceso de formación de un Ingeniero Electromecánico, es muy importante el
conocimiento de la Ciencia e Ingeniería de los Materiales, ya que ésta proporciona las
herramientas necesarias para comprender el comportamiento general de cualquier
material, lo cual es necesario a la hora de desarrollar adecuadamente diseños de
componentes, sistemas y procesos que sean confiables y económicos.
Los Tratamientos Térmicos son una herramienta muy utilizada para la obtención de
propiedades mecánicas adecuadas necesarias en determinados procesos de producción.
Este laboratorio es realizado con el fin de conocer y relacionarse con los ensayos de
Tratamientos Térmicos realizados sobre piezas metálicas, y así, estar en capacidad de
medir las propiedades obtenidas al realizar este proceso, tales como cambios en la
dureza del material y efectos sobre el material, entre otros.
De igual forma, también tiene por objetivo desarrollar habilidades para manejar los
instrumentos requeridos en la práctica tales como el durómetro y el horno para el
calentamiento de las piezas.

4. OBJETIVOS
Los objetivos que persigue la correcta realización de esta práctica son:
• Comprender la importancia que tienen las propiedades de los materiales en el momento
de su utilización, pues de ellas depende la forma de procesar y manejar dichos
materiales.
• Poder diferenciar tres de los diferentes tipos de Tratamiento Térmico (Temple,
Revenido y Recocido).
• Conocer el procedimiento que se sigue para realizar el Temple como tratamiento
térmico, y estar en capacidad de realizarlo.
• Conocer el procedimiento mediante el cual se desarrolla el tratamiento térmico de
revenido, y estar en capacidad de realizarlo.
• Conocer el procedimiento que se tiene para realizar el tratamiento térmico de recocido,
y estar en capacidad de realizarlo.
• Conocer el funcionamiento del durómetro, las unidades de dureza que maneja, la forma
en que se programa de acuerdo al material, y en sí, familiarizarse con el manejo del
aparato.

5. MARCO TEÓRICO
TRATAMIENTOS TÉRMICOS
Operación de calentamiento hasta una temperatura.Permanencia de dicha temperatura a
un tiempo determinado dependiendo del tamaño de la pieza y enfriamiento a una
velocidad controlada que se hace a los metales y aleaciones en estado sólido para
cambiar su estructura o constituyentes y obtener las propiedades deseadas: dureza,
tenacidad, ductilidad, maleabilidad, etc.
TEMPLE
Es un proceso de calentamiento seguido de un enfriamiento, generalmente rápido con
una velocidad mínima llamada "crítica". El temple es una condición que se produce en el
metal o aleación por efecto del tratamiento mecánico o térmico impartiéndole estructuras y
propiedades mecánicas características.
Los procedimientos térmicos que aumentan la resistencia a estas aleaciones son el
tratamiento térmico en solución y el envejecimiento.
REVENIDO
Es un tratamiento complementario del temple, que generalmente sigue a éste. Al conjunto
de los dos tratamientos también se le denomina "bonificado".
El tratamiento de revenido consiste en calentar al acero después de normalizado o
templado, a una temperatura inferior al punto crítico, seguido de un enfriamiento
controlado que puede ser rápido cuando se pretenden resultados altos en tenacidad, o
lento, para reducir al máximo las tensiones térmicas que pueden generar deformaciones.
Los fines que se consiguen con este tratamiento son los siguientes:
 Mejorar los efectos del temple, llevando al acero a un estado de mínima fragilidad.
 Disminuir las tensiones internas de transformación, que se originan en el temple.
 Modificar las características mecánicas, en las piezas templadas produciendo los
siguientes efectos:
 Disminuir la resistencia a la rotura por tracción, el límite elástico y la dureza.
 Aumentar las características de ductilidad; alargamiento estricción y las de
tenacidad; resiliencia.
RECOCIDO
Con este nombre se conocen varios tratamientos cuyo objetivo principal es "ablandar" el
acero para facilitar su mecanizado posterior. También es utilizado para regenerar el grano
o eliminar las tensiones internas.
Se debe tener en cuenta que los recocidos no proporcionan generalmente las
características más adecuadas para la utilización del acero y casi siempre el material
sufre un tratamiento posterior con vistas a obtener las características óptimas del mismo.

6. Cuando esto sucede el recocido se llama también "tratamiento térmico preliminar" y al
tratamiento final como "tratamiento térmico de calidad".
NORMALIZADO
Un tratamiento térmico en el cual las aleaciones porosas se calientan hasta
aproximadamente 100F sobre el rango crítico, sosteniendo esa temperatura por el tiempo
requerido, y enfriándola a la temperatura del medio ambiente.
Con este tratamiento se consigue afinar y homogeneizar la estructura.
Este tratamiento es típico de los aceros al carbono de construcción de 0.15% a 0.60% de
carbono.
A medida que aumenta el diámetro de la barra, el enfriamiento será más lento y por tanto
la resistencia y el límite elástico disminuirán y el alargamiento aumentará ligeramente.
Esta variación será más acusada cuanto más cerac del núcleo realicemos el ensayo.
ANÁLISIS METALOGRAFICO
La metalografía microscópica estudia las características estructurales y de constitución de
los productos metalúrgicos con la ayuda del microscopio metalográfico, para relacionarlos
con sus propiedades físicas y mecánicas. La parte más importante de la metalografía es
el examen microscópico de una probeta pulida y atacada empleando aumentos que con el
microscópio óptico oscilan entre 100 y 2000X.
El examen microscópico proporciona información sobre la constitución del metal o
aleación, pudiéndose determinar características tales como forma, tamaño, y distribución
de grano, inclusiones y microestructura metalográfica en general. La microestructura
puede reflejar la historia completa del tratamiento mecánico o térmico que ha sufrido el
metal.
La preparación defectuosa de las probetas puede arrancar las inclusiones importantes,
destruir los bordes de grano, revenir un acero templado o en general, originar una
estructura superficial distorsionada que no guarda ninguna relación con la superficie
representativa y características del metal.
El análisis metalográfico comprende las siguientes etapas:
1. Selección de la muestra.
2. Toma o corte de la muestra.
3. Montaje y preparación de la muestra.
4. Ataque de la muestra.
5. Análisis microscópico.

7. DESARROLLO DE LA PRÁCTICA
PASOS A SEGUIR
I. Pulido de las probetas según indicaciones así:
 Lija 100
 Lija 200
 Lija 300
 Lija 400
 Lija 500
 Lija 600
 Lija con pañuelo
 La probeta que le correspondió a nuestro grupo fue la 10-45.
II. Ataque con ácido nítrico, con un porcentaje de: 97%: agua y 3%: ácido nítrico.
III. Foto Metalográfica.
IV. Ensayo de dureza.
DESARROLLO DE LOS PASOS A SEGUIR
Maquina Lijadora.

8. Probetas 10-45, con tratamiento de temple.

9. Maquina de Pulimento.
Probetas listar para recibir tratamiento en el horno.

10. Probetas listas para comenzar tratamiento.
ll. Ácido nítrico (nital)
97% de agua y 3% de acido nítrico.
Resalta los diversos constituyentes estructurales y el contorno de los granos de los
aceros no aleados. Pone en manifiesto las uniones de los granos de ferrita, la
perlita se ennegrece y la cementita se mantiene blanca.
III. Foto Metalográfica.
Probeta 1020
Probeta 1040
Probeta 4140

11. Muestra.
Revenido.

12. IV. Ensayo de dureza.
PROBETA 4140 Rockwell-C
28,5
25
46
58,5
60
56
20
20
20
PROBETA 1020
11
15,5
13
45
50
46
17
18
23
PROBETA 1040
27,5
29
24,5
17
8
17
12,5
17
13
PROBETA O1
19
15
14
15
15
10
20,5
24
19
Temple
RESULTADOS PRUEBA DE DUREZA
Muestra
Temple
Revenido
Muestra
Revenido
Revenido
Muestra
Temple
Revenido
Muestra
Temple

13. CONCLUSIONES
1. La observación metalográfica junto con la medición de dureza, constituyen una
herramienta de control y análisis fundamental, cuando se realizan tratamientos
térmicos. En el caso particular del normalizado sirve para controlar el avance de
perlita en la matriz a medida que aumenta el tiempo de sostenimiento a la
temperatura de austenización.
2. En los resultados se puede observar que para todos los procesos, la probeta
enfriada al aire desde la temperatura de austenización (900°C) presenta una
dureza entre 280 HB y 320 HB.
3. Con la foto metalográfica podemos establecer que la cementita va transformando
su forma globular. Esta globalización se da por zonas de mayor o menor grado.
4. En general los diferentes aceros presentan una estructura homogénea constituida
por granos de ferrita o austenita, ambas fases reforzados por la dispersión de
carburos. La excepción, la constituye el acero al carbono ASME SA 192, el cual no
presenta dispersión de carburos micro aleado.
5. En los aceros inoxidables de los paneles correspondientes a la zona E, la fase
austenita mantiene su estructura original sin la eliminación de maclas del proceso
de conformado por efecto térmico prolongado.
6. El crecimiento de granos que ha experimentado el acero de los tubos en la zona
D, sector curva, por exposición prolongada a mayores temperaturas en el período
de un año desde la inspección anterior es muy leve.